日本海?佐渡岛に新种のカエルを発见!-「サドガエル」と命名-

大学院理学研究科附属両生類研究施設 遺伝情報?環境影響研究グループ (みうら いくお)准教授
に聞きました。 (2013.2.27 広報グループ)
はじめに
大学院理学研究科の叁浦准教授らの研究グループが、新潟県?佐渡岛で新种のカエルを発见し、「サドガエル」と命名しました。本州では、1990年のナガレタゴガエル以来22年ぶりとなる新种のカエルの発见です。さらにサドガエルは、佐渡岛の脊椎生物で初めて见つかった固有种なのです。このことは、2012年12月7日発行の分类学の学术英文雑誌『窜辞辞迟补虫补』のオンライン版で公开されました。
(『窜辞辞迟补虫补』のサイトへ)
佐渡岛の动物と言えば、鸟の「トキ」が有名ですが、今后はトキと并んで、佐渡岛を象徴する动物になるかもしれないサドガエル。そんな贵重なカエルを発见した叁浦准教授にインタビューしました。
サドガエルの原型はツチガエル。见た目は地味だけど、実はすごいカエル
三浦准教授の専門は遺伝学、特にツチガエルを研究しています。「ツチガエルは日本の至る所に生息しているカエル。背中は土色で、数ミリの縦長の突起(イボ)がたくさん並び、お世辞にも『美しい』とは言えません。また 『ギュー、ギュー』という鸣き声も、決して心地よい響きではありません。さらに手で触ると、鼻を突く特有の臭いがします。人に好まれそうな要素はほとんどありません」と三浦准教授。
见た目のためか、従来研究対象となることが少なかったツチガエル。叁浦准教授はそこに目を付け、研究を始めました。その结果、ツチガエルは遗伝学的に非常に珍しい特徴を持っていることが分かったのです。
生物のオス?メスを決める染色体を「性染色体」と呼び、「性染色体」が性を決定する仕組みを「遺伝的性決定」といいます。例えば、人など哺乳類の大部分は 「XX/XY型」、鳥類の場合は「ZZ/ZW型」の遺伝的性決定を持っています。
ところが、ツチガエルの場合、同じ種の中 に「XX/XY型」と「ZZ/ZW型」の2種類の遺伝的性決定が存在していることが分かりました。通常、1種につき遺伝的性決定は1種類ですが、1種の内に異なる2種類の遺伝的性決定を持つ生物は、世界でツチガエルだけ。三浦准教授は、ツチガエルを「生物の遺伝的性決定がどのような進化をしてきたか、それを調べる上で、 重要な情報を提供してくれる貴重なカエル」とみています。
佐渡岛で见つかった奇妙なカエル
今回の発見は、1999年に、当時新潟大学の教員であった関谷國男氏から「佐渡島で奇妙なカエルを見つけました。ツチガエルのようであるけれども、 そうでもないカエル。ツチガエルの専門家として、一度見てくれませんか」と送られてきた1枚の写真がそもそものきっかけ。写真を見たところ、奇妙なカエルは、背中の模様や色はツチガエルと似ていますが、お腹に大きな違いがありました。
「ツチガエルのお腹は薄褐色、加えて顎のところに薄黒い斑点があります。それに対して、写真のカエルは鲜やかな黄色でした」と叁浦准教授。国内のツチガエルにはない特徴ですが、朝鲜半岛に生息するツチガエルは同様の特徴を持っています。そのため、最初は、「朝鲜半岛から人の手で持ち込まれたものでは?」と考えました。
奇妙なカエルはどこから来た?
叁浦准教授は、写真のカエルがツチガエルなのか、または新种であるのかを调べるため、佐渡岛から奇妙なカエルを取り寄せ、まずは染色体を调べました。日本にいるツチガエルは、少し前で触れた「遗伝的性决定」に加えて、ある染色体の形の违いから、5つのグループに分类することができます。この5つのグループおよび朝鲜半岛のツチガエルと、佐渡岛の奇妙なカエルの染色体を比较したところ、佐渡岛のものは佐渡岛対岸の新潟近辺に生息するツチガエルのものとは异なり、関东地方に住むグループや朝鲜半岛に生息するツチガエルと同一でした。そこでミトコンドリアの遗伝子を调べたところ、配列が朝鲜半岛のものとは异なり、関东地方に生息するものに近いことが分かりました。さらに约4%の违いがあることも判明しました。「约4%」というと、わずかな违いに感じますが、生物学の世界では「别种」と见なされるそうです。
遗伝子の他、形态(姿)にも异なる点がありました(図1、2)。佐渡岛で见つかったカエルには、前述の「黄色い、薄黒い斑点がないお腹」以外にも、「全体的にすべすべ」「オスが鸣くときに鸣き声を大きくするために膨らませる『鸣(めい)のう』がない」など、ツチガエルにはない特徴がありました。また鸣き声も、ツチガエルより小さく、ささやくような声で鸣きます。
叁浦准教授たちの研究グループは、遗伝子および形态の违いから、「佐渡岛で见つかったカエルは、人の手によって岛に持ち込まれた既存のツチガエルではなく、新种のカエル」と考え、より本格的な调査に乗り出しました。
図1:サドガエルとツチガエルの比较写真

サドガエル

ツチガエル

サドガエル(左)とツチガエル(右)
図2:サドガエルとツチガエルとの违い
お腹の色 | 背中 | 顎の模様 | 鸣き声 | |
サドガエル | 黄色 | すべすべ | ほとんどない | オスに鸣のうがなく、小さくささやくような声 |
ツチガエル | 薄褐色 | ごつごつ | 薄黒い斑点 | ギュー、ギューと高い声 |
(叁浦准教授提供の资料を基に作成)
「サドガエル」が、新种として认められるまでの长い道のり
现在、生物学における种の定义として主流となっている考え方は、「『种』とは、お互いは交配が可能であるが、他とは交配ができない个体群の集まり」というものです。そのため、佐渡岛で见つかったカエルとツチガエルについて、
(1)繁殖期(時期)が同時期であるかどうか
(2)生息場所は同じかどうか
(3)交配後、繁殖が可能かどうか
といった点を詳しく調べる必要がありました。(1)~(2)については、観察することで結果を得られますが、(3)交配後、繁殖が可能かどうかについては、一世代限りで結果が出せるものではなく、数世代にわたって交配を続ける必要があります。実験に10年以上の歳月を費やし、分かったのは「交配して生まれた雑種はほとんどオスで、メスはほんのわずか」ということでした。しかも、オスの精子は極端に少なく、メスの卵巣(生殖腺)は退化的。雑種オスをツチガエルと交配させても、 オタマジャクシはごくわずかしか生まれず、そのほとんどがカエルまで成長しませんでした。つまり、「ツチガエルと佐渡島で見つかったカエルを交配しても、繁殖は不可能」ということが分かったのです。
この结果から、叁浦准教授たちの研究グループは、「佐渡岛で见つかったカエルは、ツチガエルとは异なる新种のカエル」と判断。「サドガエル」と命名し、発表したのです。
広岛大学でしか出せなかった研究成果
サドガエルの交配実験は、数百匹単位のカエルを卵から育て、数世代にわたり10年以上も観察し続ける必要がありました。特に苦労したのは、カエルの饵だといいます。「カエルの饵は、施设で饵用に饲育しているコオロギを使いますが、カエルの成长に合わせて、食べられる大きさのコオロギを常に提供してやらなければならないのです」と叁浦准教授。
このような大规模かつ长期にわたる野生ガエルの交配実験を行う技术と设备は、世界でただ一カ所、広岛大学にある「理学研究科附属両生类研究施设」にしかありません。まさにオンリーワンなのです。
「サドガエル」の保护を!
サドガエルの学名は「Rugosa susurra」。ラテン語で「ささやくカエル」を意味します。鸣き声を響き渡らせる他のカエルと違い、サドガエルは小さく、ささやくような声で鳴くことから名付けられました。「鸣き声が小さいため、今まで見つからなかったのでは」という意見もあります。さらに三浦准教授は、「見た目が美しいアオガエルなどと比べると、サドガエルやツチガエルは見た目が地味なため、関心を引きにくいカエル。これも発見が遅れた理由です」と語ります。そんな見た目が地味なサドガエルも、直面している問題は他のカエルと同じです。
カエルが生息するためには、陆と水が必要ですが、日本全国で土地开発が行われた结果、カエルを取り巻く环境は悪化し、カエルは数を减らしています。サドガエルは新种として认められたばかりなので、生息数などの调査は未実施ですが、生息地が开発の进む佐渡岛中央部と限られていることもあり、他のカエルと同じように数が减少している可能性があります。
ただサドガエルに関しては、他のカエルと违い、有利な点があります。佐渡岛では、トキの饵场として水田环境の保全が行われています。その水田がサドガエルの生息地となっているのです。もちろん、トキによるサドガエルの捕食はありますが、结果的には、サドガエルの生息地保护につながっているとのこと。
「『サドガエル』と命名したのには、単に『佐渡岛に生息しているカエル』という意味だけではなく、『佐渡岛の人たちに岛の脊椎动物で唯一の固有种であるサドガエルに関心を寄せてもらい、これからも保护活动を続けてもらいたい』という思いが込められています」と叁浦准教授は语ります。
「サドガエル」に関する研究のこれから
佐渡岛の脊椎动物は、本州のものとほとんど差异が认められず、今回発见されたサドガエルが、现在唯一の固有种です。どうして他の固有种がいないのでしょう?
叁浦准教授は、「佐渡岛は20~80万年前に本州から分离后、地殻変动などにより岛の大部分が何度か海水に渍かったことがあったのではないでしょうか。ツチガエルは、平地と高地、どちらでも生息できるので、高地に逃げれば、生き延びることができます。またツチガエルは国产のカエルの中では、オタマジャクシのまま越冬できる唯一の种。他の动物が死灭してしまうような环境も、オタマジャクシでいることで乗り越えることができたのでしょう」と推测しています。
そうして生き残ったツチガエルが长い时间をかけて、サドガエルに进化したと考えられます。「サドガエルの研究が进めば、佐渡岛のみならず、日本列岛の地质学的な歴史について新たな発见があるかもしれません」と叁浦准教授は期待を寄せています。
新种として确认されたばかりのため、サドガエル自体についても、「お腹の色は、なぜツチガエルの薄褐色から黄色に変化したのか?」「どのくらいの数のサドガエルが生息しているのか?」「遗伝的性决定は、窜窜/窜奥型、それとも齿齿/齿驰型?」など、多くの谜が残されています。
「サドガエルに関しては、まだまだ分からないことばかり。详しく调査し、谜を解明していきたい」と叁浦准教授は今后の研究に対する意気込みを语りました。

「『サドガエル』の谜を解明していきたい」と语る叁浦准教授
あとがき
佐渡岛で见つかった新种のカエル?サドガエル。お腹が黄色い理由、生息数など、まだまだ分からないことが多いカエルですが、体长4~5センチの小さい背中は、佐渡岛のみならず、日本列岛の移り変わりを背负っているのかもしれません。ただ叁浦准教授が强调するように、カエルは环境の影响を受けやすいため、开発が进んだ日本全体で数を减らしつつあります。佐渡岛に関しては、トキを保护するために活用されている水田が岛内に多くあり、そこがサドガエルにも生息场所を提供する形になっています。しかし、実际の状况は、他のカエルと同じかもしれません。今回の発见を通して、佐渡岛をはじめ日本全国の人たちに、カエルとその生息环境を守るための取り组みに兴味を持ってもらいたいです(狈)